云计算技术及其应用范例6篇

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云计算技术及其应用

云计算技术及其应用范文1

[关键词]虚拟化;分布式计算;云管理平台;key/value存储引擎

abstract: virtualization and distributed parallel architecture are two typical technologies of cloud computing. for virtualization technology, this article discusses the pool of physical resources, resource pool management and use, cluster fault location and maintenance, resource pool grouping, and the building and application of heterogeneous virtualization platforms. it also discusses the distributed file system and key/value storage engine associated with distributed technology. a “master bottleneck” storage interface standard is proposed for the distributed file system, and directory-based storage is proposed for the key/value storage engine.

key words: virtualization; distributed computing; cloud computing management platform; key/value storage engine

云计算由google提出,随后在互联网界风起“云”涌,随之而来的云计算服务和技术平台成功案例层出不穷,如google的gfs、mapreduce、bigtable、chubby和app engine,亚马逊的dynamo、ec2、s3、sqs、simpledb和cloudfront,微软的azure、sql、“.net”和live服务,开源云计算平台的hdfs、hbase和eucalyptus,vmware的虚拟化平台等。

1 云计算的核心技术

云计算主要基于资源虚拟和分布式并行架构两大核心技术,同时互联网上有大量的开源软件为用户提供支撑,如xen、kvm、lighttpd、memcached、nginx、hadoop、eucalytus等。云计算技术有效地节约了云服务商的硬件投入、软件开发成本和维护成本。

虚拟化技术最早由vmware公司引入并在x86 cpu上实现。虚拟化平台将服务器虚拟为多个性能可配的虚拟机(vm),对整个集群系统中所有vm进行监控和管理,并根据实际资源使用情况对资源池灵活分配和调度。

分布式并行架构是云计算的另一个核心技术,用于将大量的机器整合为一台超级计算机,提供海量的数据存储和处理服务。整合后的超级计算机通过分布式文件系统、分布式数据库和mapreduce技术,提供海量文件存储、海量结构化数据存储和统一的海量数据处理编程方法和运行环境[1-3]。

2 虚拟化技术

虚拟化技术主要分为两个层面:物理资源池化和资源池管理。其中物理资源池化是把物理设备由大化小,将一个物理设备虚拟为多个性能可配的最小资源单位;资源池管理是对集群中虚拟化后的最小资源单位进行管理,根据资源的使用情况和用户对资源的申请情况,按照一定的策略对资源进行灵活分配和调度,实现按需分配资源[4-7]。

2.1 物理资源的池化

云计算平台如图1所示。物理硬件设备的虚拟化对象包括服务器、存储、网络、安全等多个方面,不同的虚拟化技术从不同角度解决系统的各种问题。

(1)服务器虚拟化

服务器虚拟化对服务器进行资源虚拟和池化,将一台服务器虚拟为多个同构的虚拟服务器,同时对集群中的虚拟服务器资源池进行管理。

(2)存储虚拟化

存储虚拟化主要是对传统的存储区域网络(san)、网络附加存储(nas)设备进行异构,将存储资源按类型统一集中为一个大容量的存储资源,并将统一的存储资源通过分卷、分目录的权限和资源管理方法进行池化,然后将虚拟存储资源分配给各个应用使用,或者是直接分配给最终用户使用。

(3)网络虚拟化

网络虚拟化将一个物理网络节点虚拟成多个虚拟的网络设备(交换机、负载均衡器等),并进行资源管理,配合虚拟机和虚拟存储空间为应用提供云服务。

2.2 资源池的管理和使用

资源池由云管理平台实现统一的管理、调度和监控,涉及云平台的合理使用和维护管理。云管理平台共分为4个管理层面,分别为:设备的管理、虚拟资源的管理、服务的管理和租户管理。

(1)设备管理

设备管理为云计算平台的硬件设备提供管理和告警功能,主要包括系统管理员在日常的维护工作中查询各物理设备性能情况,并对如应用服务器的cpu使用率、内存使用率、硬盘使用率、网络接口使用率、存储设备的空间使用率、io情况等关键指标进行监控。用户可以根据应用物理设备的实际配置,设置相应的监控阈值,系统会自动启动对相应指标的监控并报警。

(2)虚拟资源管理

虚拟资源管理为各种应用提供虚拟资源的统一管理、资源分配和灵活调度,同时还包括系统管理员在日常的维护工作中查询各个最小虚拟资源的性能情况,并对应用虚拟机的cpu使用率、内存使用率、硬盘使用率、网络接口使用率,虚拟存储(如亚马逊的ebs)的空间使用率、io情况等关键指标进行监控。用户可以根据虚拟资源的实际配置,设置相应的监控阈值,系统会自动启动对相应指标的监控并报警。

(3)服务管理

服务管理包括服务模板、服务实例、服务目录等管理。服务管理在虚拟资源的基础上,快速向租户提供用户指定的操作系统、应用软件等软件资源。

(4)租户管理

租户管理对每一个租户对应的资源群进行管理,内容包括资源的种类、数量、分布情况等,同时对租户生命周期进行管理,包括租户的申请、审核、正常、暂停、注销等。

2.3 集群的故障定位与维护

google的集群维护方式给我们留下了深刻的印象,维护人员推着小推车对损坏的机器进行更换,故障定位通过定制pc的故障灯进行判断(在通用的因特网数据中心(idc)应用中,计算资源通常使用通用pc机)。目前所有的云平台对物理机和虚拟机的监控、告警,都是按照机器的ip地址作为机器的编号进行管理。对于承载着虚拟机的物理机而言,其host os模块的ip地址对应和代表着物理机器在集群中的唯一标志。ip地址的分配一般采用两种方式:采用动态主机配置协议(dhcp)方式自动获取;通过手工指定方式确定。由于集群中机器很多,手工指定工作量非常巨大,因此通常采用dhcp的方式对ip地址进行分配。

但是维护人员在云管理平台上发现物理设备出了故障,维护人员无法通过ip地址对应到故障机器的具体物理位置,通用的pc机又没有故障灯等辅助定位手段。定位故障机器的物理位置并更换或维护它成为一个复杂和繁琐的过程。

在的虚拟化集群中,可以采用简单而有效的方法解决此问题。对于每一台物理机器,配置一个usb接口的key,key中保存了物理机器的位置信息,同时usb key与物理位置直接绑定(如绑在机架上)。机器在启动时,会到usb key中读取物理位置信息,根据读取的物理位置信息,依据固定的算法和物理信息算出机器的ip地址,并在管理平台中体现。这样,每个物理机器的ip地址就与物理位置绑定,在物理机器故障时,维护人员在云管理平台可以准确获取故障机器的ip地址和物理位置。

2.4 资源池的分组与异构

对于服务器的虚拟化,由于架构不同,sun、ibm等厂家的小型机虚拟化都采用相互独立的架构,与基于x86架构的虚拟化系统(如xen、kvm等)无法兼容,因此造成了资源浪费。

对于服务器虚拟化的异构问题,可以从两个层面去解决:(1)通过资源池的分组,对不同架构的服务器和小型机进行虚拟化,不同架构的资源池归于一个独立的组,针对不同的应用,分配特定的虚拟机资源。(2)通过业务的定制和调度,将不同架构的虚拟化平台通过管理融合,实现异构虚拟机的调度。

异构资源池如图2所示。在云计算平台中,把ibm的powersystems小型机集群通过ibm的powervm系统虚拟为基于powersystems架构的计算资源池,把hp的小型机集群通过hp的vse系统虚拟为基于hp架构的计算资源池,把x86架构的计算资源通过xen\kvm系统虚拟为基于x86的zxve资源池。在业务部署时,不同的应用的可以根据自己的业务特点和操作系统特点,选择性地部署在不同的资源池上,从而实现虚拟化对各类小型机的异构。x86架构的计算资源池、powersystems架构的计算资源池和hp架构的计算资源池分别受各自的虚拟化管理软件(如vmm、ivm和gwlm)管理。在vmm、ivm和gwlm的上层,可以通过融合的虚拟化管理器(ivmm),对3个计算资源池进行统一管理。

图3所示为虚拟资源对应用实现异构的方法。此方法的核心在于4个方面:ivmm、业务调度器、业务系统针对不同的资源池架构提供应用功能相同的不同版本、ivmm和业务调度器之间的occi扩充接口。

在业务应用层面,针对业务系统,本文增加业务调度器模块。业务调度器根据业务的繁忙程度,向ivmm申请增加或减少虚拟机资源,并调整负载均衡策略。业务系统针对不同的资源池架构,需要准备与之对应的功能相同的不同版本。occi扩充接口的工作流程为:

业务系统的业务调度器通过occi接口向云计算平台申请资源,同时向云计算平台提供业务系统可以支持的操作系统等信息,并提供优先级信息。

云计算平台根据业务系统的请求和云内资源的空闲情况,分配计算资源,通过occi接口通知业务调度器云计算平台向业务系统提供了何种架构的计算资源。

业务调度器根据申请到的资源情况,将业务处理机的操作系统、业务版本等模板信息通过occi接口通知云计算平台,由云计算平台进行操作系统和业务程序的部署,完成后提交给业务系统进行使用。

3 分布式技术

分布式技术最早由google规模应用于向全球用户提供搜索服务,因此必须要解决海量数据存储和快速处理的问题。其分布式的架构,可以让多达百万台的廉价计算机协同工作。分布式文件系统完成海量数据的分布式存储,分布式计算编程模型mapreduce完成大型任务的分解和基于多台计算机的并行计算,分布式数据库完成海量结构化数据的存储。互联网运营商使用基于key/value的分布式存储引擎,用于数量巨大的小存储对象的快速存储和访问。

3.1 分布式文件系统

分布式文件系统的架构,不管是google的gfs还是hadoop的hdfs,都是针对特定的海量大文件存储应用设计的。系统中有一对主机,应用通过文件系统提供的专用应用编程接口(api)对系统访问。分布式文件系统的应用范围不广的原因主要为:主机对应用的响应速度不快,访问接口不开放。

主机是分布式文件系统的主节点。所有的元数据信息都保存在主机的内存中,主机内存的大小限制了整个系统所能支持的文件个数。一百万个文件的元数据需要近1g的内存,而在云存储的应用中,文件数量经常以亿为单位;另外文件的读写都需要访问主机,因此主机的响应速度直接影响整个存储系统的每秒的读入输出次数(iops)指标。解决此问题需要从3个方面入手:

(1)在客户端缓存访问过的元数据信息。应用对文件系统访问时,首先在客户端查找元数据,如果失败,再向主机发起访问,从而减少对主机的访问频次。

(2)元数据信息存放在主机的硬盘中,同时在主机的内存中进行缓存,以解决上亿大文件的元数据规模过大的问题。为提升硬盘可靠性和响应速度,还可使用固态硬盘(ssd)硬盘,性能可提升10倍以上。

(3)变分布式文件系统主机互为热备用的工作方式为1主多备方式(通常使用1主4备的方式),通过锁服务器选举出主用主机,供读存储系统进行改写的元数据访问服务,如果只是读访问,应用对元数据的访问将被分布式哈希表(dht)算法分配到备用主机上,从而解决主机的系统“瓶颈”问题

对于分布式文件系统,外部应用通过文件系统提供的专用api对其进行访问,这影响了分布式文件系统的应用范围。对于标准的posix接口,可以通过fuse的开发流程实现,但将损失10%~20%的性能。对于网络文件系统(nfs),在实现posix接口的基础上,可以直接调用linux操作系统的nfs协议栈实现。

3.2 key/value存储引擎

key/value存储引擎最大的问题在于路由变更后,数据如何快速地实现重新分布。key/value存储引擎如图4所示。可以引进虚拟节点的概念,将整个key值映射的ring空间划分成q个大小相同的bucket(虚拟节点,key的映射算法推荐采用md5)。每个物理节点根据硬件配置情况负责多个bucket区间的数据。同一个bucket上的数据落在不同的n 个节点上,通常情况下n =3。我们将dcache的q设定成10万,即把整个ring空间分成了10万份,如果整个dcache集群最大容量为50 tb,每个区间对应的数据大小仅为500 mb。对500 mb的数据进行节点间的迁移时间可以少于10 s。图4中,n =3,bucket a中的数据存储在b、c、d 3个节点。

4 结束语

云平台的构建是一个具有挑战性的课题,本文详细描述了虚拟化和分布式架构两大核心技术。在基础设施即服务(iaas)层面,着重描述了虚拟化技术,以及异构的虚拟化云计算平台的建设和应用,同时介绍了云管理平台的功能。在分布式技术方面,介绍了分布式文件系统和key/value存储引擎。对于分布式文件系统,本文着重介绍了主机“瓶颈”解决方案及存储接口标准化的想法;对于key/value存储引擎,本文提出了用于目录化存储的解决方案。

5 参考文献

[1] 张为民, 唐剑峰, 罗治国, 等. 云计算:深刻改变未来 [m]. 北京: 科学出版社, 2009.

[2] 刘鹏. 云计算 [m]. 北京: 电子工业出版社, 2010.

[3] 王庆波, 金, 何乐, 等. 虚拟化与云计算 [m]. 北京: 电子工业出版社, 2009.

[4] scott granneman s. google apps deciphered: compute in the cloud to streamline your desktop [m]. upper saddle river, nj, usa: prentice-hall, 2009.

[5] reese g. cloud application architectures: building applications and infrastructure in the cloud [m]. sebastopol, ca, usa: o'reilly media, 2009.

[6] arrasjid j, epping d, kaplan s. foundation for cloud computing with vmware vsphere 4 [m]. berkeley, ca, usa: usenix association, 2010

[7] service delivery platforms and telecom web services: an industry-wide perspective [r]. the moriana group, 2004.

收稿日期:2010-05-28

赵培,中兴通讯业务研究院总工程师,中兴通讯技术专家委员会专家;研发的zxj10程控交换机《单板大容量数字时分交换网络》系统获广东省火炬优秀项目奖、深圳市科技进步奖一等奖,拥有发明专利8项。

云计算技术及其应用范文2

1.面向云计算数据中心的能耗建模方法 

2.云计算安全:架构、机制与模型评价

3.云计算访问控制技术研究综述 

4.云计算采纳行为研究现状分析 

5.Google三大云计算技术对海量数据分析流程的技术改进优化研究

6.大数据、云计算技术对审计的影响研究 

7.虚拟化云计算平台的能耗管理  

8.云计算环境下的分布存储关键技术 

9.推动中国云计算技术与产业创新发展的战略思考 

10.云计算:体系架构与关键技术 

11.我国云计算教育应用的研究综述  

12.云计算及云计算实施标准:综述与探索

13.云计算:系统实例与研究现状 

14.云计算环境下的联网审计实现方法探析 

15.云计算和云数据管理技术  

16.基于云计算的多源信息服务系统研究综述 

17.云计算安全问题研究综述 

18.云计算系统相空间分析模型及仿真研究 

19.云计算时代关键技术预测与战略选择

20.云计算方案分析研究  

21.基于云计算的B2C电子商务企业价值链优化  

22.面向图书馆的云计算研究综述  

23.云计算时代的数据中心建设与发展 

24.基于Hadoop的云计算辅助教学平台研究 

25.云计算研究现状综述 

26.基于云计算的智能电网信息平台 

27.云计算资源调度研究综述 

28.论云计算的服务质量 

29.我国云计算教育应用的现状与发展趋势 

30.云计算及其关键技术  

31.云计算技术发展分析及其应用探讨 

32.云计算应用服务模式探讨 

33.云计算的发展及其对会计、审计的挑战

34.构建云计算平台的开源软件综述 

35.云计算安全研究 

36.云计算和虚拟化技术  

37.基于企业视角的云计算研究述评与未来展望  

38.云计算数据中心的新能源应用:研究现状与趋势  

39.云计算环境下的电子文件迁移模型研究 

40.云计算:构建未来电力系统的核心计算平台

41.移动云计算的应用现状及存在问题分析 

42.云计算中虚拟机放置的自适应管理与多目标优化 

43.云计算:概念、技术及应用研究综述  

44.基于虚拟散列安全访问路径VHSAP的云计算路由平台防御DDoS攻击方法

45.云计算集群相空间负载均衡度优先调度算法研究 

46.电力系统云计算中心的研究与实践 

47.云计算初探  

48.随机任务在云计算平台中能耗的优化管理方法 

49.基于“云计算”的数字图书馆服务模式 

50.云计算与信息资源共享管理  

51.云计算中调度问题研究综述

52.云计算给图书馆管理带来挑战

53.云计算安全研究综述  

54.云计算中数据隐私保护研究进展  

55.云计算应用及其安全问题研究  

56.基于云计算的电力数据中心基础架构及其关键技术 

57.基于云计算和极限学习机的分布式电力负荷预测算法 

58.美国联邦政府云计算战略  

59.基于云计算平台的新型电子取证研究 

60.云计算信息安全分析与实践 

61.基于Openstack的科研教学云计算平台的构建与运用  

62.云计算安全关键技术分析  

63.云计算技术研究与应用综述 

64.基于云计算的义务教育学科课程资源共建共享模式 

65.面向云计算环境的能耗测量和管理方法 

66.基于云计算的实验室管理信息系统设计

67.云计算概念、模型和关键技术  

68.云计算环境下的审计业务模式变革研究 

69.基于Hadoop的分布式云计算/云存储方案的研究与设计

70.云计算环境中绿色服务级目标的分析、量化、建模及评价

71.基于云计算的图书馆建设与服务发展 

72.物联网、大数据及云计算技术在煤矿安全生产中的应用研究 

73.基于专利分析的我国云计算技术发展现状研究 

74.云计算的价值创造及其机理  

75.云计算环境下高校实验教学模式的创新与实践 

76.寄心海上云:云计算环境下的知识管理 

77.基于云计算的居民用电行为分析模型研究 

78.云计算环境下的数据存储  

79.基于效用的云计算容错策略和模型 

80.云计算环境下的智能决策研究综述  

81.云计算安全风险因素挖掘及应对策略 

82.我国云计算产业发展趋势及政策建议 

83.云计算安全需求分析研究 

84.智能电网中虚拟化云计算安全的研究 

85.云计算架构下的移动学习 

86.基于云计算的终身教育服务平台设计 

87.云计算在电力系统数据灾备业务中的应用研究 

88.云计算与图书馆:为云计算研究辩护 

89.浅谈云计算技术  

90.云计算研究现状与发展趋势 

91.云计算环境下的著作权制度:挑战、机遇与未来展望 

92.基于云计算的数字化信息资源建设模型的研究 

93.云计算发展态势与关键技术进展 

94.云计算技术在图书馆中的应用探讨 

95.国外云计算发展现状综述  

96.云计算对知识产权保护的若干影响  

97.基于云计算的远程教学资源建设模式——以浙江开放大学为例 

98.云计算在智慧校园中的应用研究  

99.对云计算技术及应用的研究 

100.云计算应用展望与思考  

101.云计算给图书馆带来的发展机遇  

102.云学习:云计算激发的学习理念  

103.云计算环境下的信息资源云服务模式研究  

104.云计算研究进展综述 

105.云计算及安全分析  

106.一种云计算操作系统TransOS:基于透明计算的设计与实现 

107.基于等级保护的云计算安全评估模型  

108.云计算:从概念到平台  

109.云计算环境下信息安全分析  

110.云计算技术简述  

111.云计算综述与移动云计算的应用研究  

112.中国云计算产业结构和商业模式  

113.云计算安全问题  

114.云计算下的国外图书馆联盟服务研究 

115.云计算技术的应用及发展趋势综述  

116.云计算在区域信息资源共享中的应用探究  

117.基于云计算的图书馆信息平台的构建  

118.云计算技术驱动下构建数字图书馆虚拟化环境的探讨  

119.云计算支撑信息服务社会化、集约化和专业化 

120.云计算环境下基于协同过滤的个性化推荐机制 

121.云计算环境下的网络技术研究  

122.云计算模式在电力调度系统中的应用  

123.云计算环境下的隐私权保护初探 

云计算技术及其应用范文3

【关键词】云计算;企业网络;安全管理;构建

近几年来,伴随着科学技术及其网络信息技术的快速发展,云计算在各个领域中均得到实施。信息网络技术已为人们的生产及生活带来较大便利,同时也带来了信息安全问题。企业网络安全问题日益凸显,云计算作为一种新型的核心技术,在各行各业中均得到广泛应用。

1云计算概述

云计算是2007年出现的新名词,只带现在还没有一个确切的定义。总的来说,云计算指的是把分布式计算,虚拟化等技术结合起来的一种计算方式,基于互联网为媒介,向用户提供各种技术说明、数据说明及应用,以方便用户使用起来更方便快捷。对于云计算而言,它是分布式处理、网络计算的发展,对分布式计算机中的数据、资源进行整合,实现协同工作。用户连上网络,运用云计算技术使标准化的讯息和数据更加的有效、精确、快速及多量化。云计算主要由计算与编程技术、数据存储技术、虚拟机技术、数据处理技术等技术构成。云计算技术不同于其他技术,它具有自身独特的特征,其中包括:超大规模、高真实性、高安全性、扩张性、按需求提供等。云计算技术具有独特的特征,即使用成本低,适应范围广泛、高效的运行速度,被各大企业广泛运用。云计算通过电脑进行数据,至电脑的算术功能更加强大,使那些繁琐的、量大的计算得到了提高。并且,启用云计算模式,使数据的储存更加的统一化,有利于数据在监管测试中更加的安全。在云计算模式的数据中心中,其对数据的统一化、资源配置的有效化、系统的优化、安全的监测环境和铺排软件,有效的提高了数据的完整性。并且,在云计算平台加入硬件、软件及技术资源,从而促进集中管理的实行,同时,增加动态的虚构化层次,促进了资源、硬软件的全面发展。云计算技术具有可持续性、虚拟化的特点,可持续性的特点,使系统的总体消耗费用在一定的程度上降低。云计算的种类可分为公共云、社区云、混合云及私有云。其中公共云主要用于公共服务的云平台,进而为公众提证供云存储及云计算的服务;社区云则是在某一区域内使用的云服务,进而为多家关联机构所提供的云服务;混合云是两种或两种以上的云所组成的;私有云是指企业内部所使用的云服务,适宜专网向结构采用。

2云计算在企业网络安全管理系统中的应用

随着科技的飞速发展和网络的普及,企业管理所形成的运用系统平台都向着规模化、多效用化、高效能、高机能的方向发展。以保障企业网络管理系统安全的正常运行、对其进行定时调度和维护,完善企业内部网络的建设发展,云计算技术在企业网络安全管理中的应用必不可少。基于云计算技术的应用将整合数据信息资源,可以确保企业安全管理系统数据的安全。

2.1云计算系统实现

作为多层服务的集合体系,电力云主要由物理存储层、基础管理层、高级访问层、应用接口层四个主要层次构成。云计算系统是在企业网络安全管理中,网络存储与设备是以物理存储层为基础的,其所分布的地理位置不同导致其云物理设备也不同,这些差异的地理位置及云物理设备之间的连接主要是通过内部网来实现的。基础管理层是采用集群式和分布式系统,促使云中的储存设备进行协同工作,在基础管理层中,还包括机密、数据备份内容。高级访问层主要包括管理系统的基础与高级应用,通过软件平台来实现安全管理软件快速有效的运行。云计算系统是在企业网络安全管理中,应用接口层是其最最活跃的部分,其系统中的运行管理机构信息及数据获取必需通过应用接口层完成。

2.2云计算的信息整合

云计算的信息整合很多都是通过云计算技术来实现的,如企业网络安全管理系统中的信息同享,利用公有信息模型,标准组件接口,让多个企业网络数据库中的数据进行交流、同享。同时,可利用自动分析与拆分技术,对系统中繁琐的资源进行统一,使其任务变成较小任务。经过企业网络安全管理系统中某个信息点将请求发云体系实现资源的统一,在请求接到后,将数据请求要求发送给企业网络安全管理中的公用信息平台,依照请求,对系统中的资源进行储蓄整理、推算。

2.3资源管理与调度

为了完成云计算技术在工作中的的有效使用,应该巩固对资源的处理、调度。其详细运行表现为:起初,为了保证企业网络安全管理系统的安定、稳固进行,应该对每一台使用云计算技术的计算机设施进行整合,对使用者权利、使用者因特网地址、用户终端级别进行整合。另外,描绘计算机资源近状,对Cache、MFLOPS等数据结构进行概述。最后,实现云内部任意终端的探问,运用云调度技能,有效处理云资源,完成对系统资源的灵验、科学整理,便于资源的询问、使用。企业网络安全管理系统与云计算的应用具有计算速度快、安全可靠性高、应用范围广的特点。为了使企业网络安全管理系统有效快速的运行,云计算技术还对技术标准合理的进行规范,利用数据模型,完成数据的平稳执行。

2.4云计算的关键技术

数据安全技术。在企业网络管理系统中采用云计算技术,数据的散落式储存保证了数据的安全问题、系统内的安全问题。在系统进行运行的过程中中,保障数据完好,应该对数据处理、用户约束、资源证实、权利管理等各技术的认真分析,保障应用数据的稳定性、整体性。因此,在系统运行过程中,云计算技术还要加强对数据的隐秘功能,从而保证数据的稳定性、整体性,可以通过数据加密技术进行维护。就像采用华为技术公司利用IaaS层资源管理软件,有用地解决了数据存在的安全问题。与此之外,数据的安全技术强化系统中的用户数据安全,保障用户数据的安全共享,保障了数据的交迭。动态任务调度技术。其于企业网络管理系统,其计算方式有暂态、静态等多样性,因为计算时间具有不稳定性因素,且计算之间是具有相互依靠关系,从而便增加了计算任务的调度的难度。因此,为了保证企业网络管理系统的高速运行,在系统的云计算中心,使用任务预分配与动态分配相配合,分布式文件与本地文件相配合的形式,从而提高资源的有效利用,促使数据运送、调整管理的时间损失降低了一定的程度。一体化数据管理技术。在系统的多种整理中,通过采用一体化数据管理技术与模型的方法来实现数据模型的统一化,以此减少不同模型转化的过程中所形成的数据丢失与失误,利用合并的计算数据准则。在当前的的数据模型中,大部分采取EICCIM国际标准,同时使用国网E格式标准数据替换,而关于计算输入数据而言,可使用BPA和PSASP兼并的方法。

3企业网络安全管理系统中云计算技术的应用

云计算在企业网络安全管理系统中的应用可分为三大层次,即:基础设施层、平台服务层及软件服务层。其中基础设施层是面向应用对象,平台服务层面向服务、软件服务层面向用户。在每一个层次中都能够根据功能需求加以细化。并且根据逻辑的顺序,在基础设施层上能够分为数据采集及其转化,并且根据硬件的不同,将其分为用户设备终端、存储设备及其服务器等。此外,在云计算的信息管理中,大多是通过虚拟化的技术来实现资源的形象化转变,并将数据传递到服务平台。同时根据设计及开发的相关流程,平台服务层可分为开发、测试及其运行。每一层都应根据相关设计来进行开发。如:在建立某企业的网络安全管理系统时,首先,应对该企业的业务类型进行全面调查分析,并给予分类,查看适合采用哪一种云计算分类。若企业的网络安全管理系统适宜采用私有云计算类型,则可采用私有云的管理系统。然后,企业应根据实际应用需求,需要配备足够的服务器设备等。再次,对企业内部IT资源、数据中心等加以整合,并选择较为合适的虚拟化方法,对存储设备及服务器给予虚拟化整合,将已虚拟化的集成管理器给予管理,并将其上传到云计算的平台之中。最后,在软件的服务层,应根据实际的应用对象及其需求进而用户终端提供不同的软件,并设置相应的操作系统。当企业采用云计算的技术后,应配置基础设施或功能软件等,最终向服务提供者提供费用,可有效降低计算成本。对于云计算的信息管理系统,其中影响较大的缺陷即所拥有的隐私保护力不够,且公享资源的较大则是服务提供者所拥有的任意数据,如何在确保资源共享的优点下,达到保护用户隐私的目的,是当前亟需解决的问题。

4结语

云计算技术及其应用范文4

关键词:计算机技术;网络安全;储存;云计算

在互联网信息技术快速发展的背景下,网络信息安全成为当下主要研究方向之一。云计算技术的有效应用,既为人们的需求带来较大的便利,同时也为用户的信息安全带来了一定的隐患。国家计算机网络与信息安全管理中心甘肃分中心作为地方网络安全治理的重要技术支撑单位,为了有效保护全省计算机网络储存信息的安全,必须要正确认识云计算技术,科学合理的应用,这样才能最大化保障数据的安全性[1],并且准确地监测、预警各类网络安全事件。现为对计算机网络安全存储中云计算技术的应用进行探究,本文将对云计算技术的概念及其发展现状进行论述,继而对计算机网络安全存储中云计算技术所涉及的关键技术进行分析,随后对其相关应用策略进行探究,以供广大计算机网络与信息安全管理从业者参考。

1 云计算技术的概念及发展现状

所谓“云计算技术”,即由分布式计算、网格计算、并行处理等技术发展而来的新型商业计算模型,在实际运作之时,其计算任务一般分布于大量计算机构成的资源池上,令各类应用系统能以实际需求为根据获取系统实际获取的计算能力、软件服务以及存储空间,并建立网络服务器集群,为各类用户提供硬件租借、各种类型的软件服务、数据存储、计算分析等各种类型的服务。举例而言,目前国内普遍使用的几类在线财务软件金蝶及用友等等,再例如国外谷歌曾发布的谷歌应用程序套装等,这些例子借可归纳入云计算技术的范畴之中,通俗来讲,云计算本身便是将本地计算机需求的计算任务“传送”至云端,由云端处储备的、运算能力远超本地计算机能力的计算机群对本地计算机需求的计算任务进行计算,进而将计算结果及其相关资源传送回本地计算机,这便是最初狭义的“云计算技术”。在发展现状方面,云计算技术通过其本身与以往模式大不相同的服务模式,在信息技术领域这滩“波澜不惊”的死水中惊起了漫天“波澜”,且这“波澜”一旦出现便几无休止,因而也在此领域内引起了社会各阶层的广泛关注。在实际应用一段时间后,其本身也逐渐划分为数大层次――基础设施安全层次、应用服务器安全层次、云端安全层次等等,由于层次较多,目前云计算技术也呈现出了“综合性”,而随着近年来我国社会与科技的不断进步与发展,云计算技术在网络安全方面的研究日渐推进,其中,目前国内外在云计算技术方面的建树主要存在以下案例:一是我国曾创建IBM云计算中心;二是除国家领域的云计算技术应用于网络安全的成功案例外,许多从事于网络安全及其相关领域的企业或公司纷纷基于“云计算技术”提出了针对网络安全的解决方法与策略,如目前在国内外比较出名的360 云、IBM云、Google云及Microsoft云等等。这些案例清楚地向人们展示着“云计算技术”在网络安全储存中的发展程度。同样,这些案例亦成为了将云计算技术应用于网络安全存储中的先行者,为云计算技术在网络安全性中的有效应用做出表率,进而推进网络安全储存的发展。

2 计算机网络安全储存中云计算技术的关键技术

在信息技术和网络技术快速发展的背景下,人们的需求日益增加且要求越来越多,云计算技术也因此诞生,是网络信息技术的衍生物,主要通过把各种技术有效整合起来,包括云储存技术、分布式计算、虚拟技术等等,将网络中的各种资源整合起来,然后为用户提供个性化服务,故云计算机数按照供需原则为用户提供个性化专业服务,随着社会的发展和人类文明的进步,云计算技术具有良好的发展前景,对推动整个信息行业发展具有重要意义,同时还会掀起信息产业发生革命性的浪潮,促使信息产业各项技术得到有效地创新[2]。所以,在计算机网络安全储存中科学合理应用云计算机技术至关重要。

2.1 云计算技术中的身份认证技术

在计算机网络安全储存中,身份认证是开启服务的关键钥匙,身份认证技术具体包括四种技术,分别为口令核对、IC卡的身份验证、PKI身份认证、Kerberos身份认证,具体如下:(1 )口令核对技术是确保信息安全的关键性技术。用户根据自身的需求在系统中获取对应的权限然后创建用户和登陆密码,在使用过程中,根据系统提示,在登陆窗口输入用户的账号和密码,一旦通过系统验证,通过系统验证即可获取对应的使用权限;否则视为非法用户,不能享受服务,在很大程度上保障了用户信息的安全性[3]。(2 )IC卡的身份验证主要应用在智能IC卡中。IC卡储存着用户的相关信息,包括用户ID和口令,用户根据自身的需求,将IC卡插入身份验证端口,通过对IC卡信息的提取然后输送到服务器中进行验证,确认用户ID与口令是否正确确保了网络的安全性,IC卡身份验证最大的优势在于稳定性较高[4]。(3 )PKI身份认证是在公钥基础设施上所研发出一种新型认证技术。利用公钥把基础数据经过一定的构造,同时配合秘钥的使用,才能完成对用户信息的加密和解密,因此在使用过程中必须要通过秘钥和公钥相互作用,才能实现解密的目的。目前PKI身份认证主要是为了维护系统的安全性,且在秘钥更新、秘钥备份、恢复机制等功能下使用[5]。(4 )Kerberos身份认证是建立在第三方可行协议之下,不同于上述三种的身份认证技术,享有授权服务器和资源访问系统的权利。通过加密用户的口令,才能享受对应的使用权限,然后在使用中进行身份验证,身份验证通过获取系统的合法操作权限,同时享受系统所带来的服务。

2.2 云计算技术中的云数据加密技术

在计算机网络安全储存中,数据加密是根本,也是保护数据安全的关键性技术,具体包括对称加密技术和非对称加密技术。(1 )对称加密技术。对称加密技术包括密钥、密文、明文、加密和解密等部分,该技术具有较高的解答难度,且具有较高的安全性,但是由于使用相同的密钥,因此在传递和管理过程中很难有效保障其安全性,另外也不具备同时签名功能。如图1 所示。(2 )非对称加密技术。与对称加密技术而言,非对称加密技术可以有效弥补其不足之处,从而大大提升了秘钥在传递和管理中的安全性,但是在传递与管理中的作用有限,加密解密方面的能力较弱,且复杂性较高,故使用率较低[6]。如图2 所示。

2.3 云计算技术中的纠删码技术

在计算机网络安全储存中,分布式储存系统是一种比较常用的安全存储系统。由于错误代码的固定位置存在较大差异,且不固定,因此为了有效避免这种问题所带来的安全性问题,纠删码技术得到有效的发展与应用。纠删码技术主要包括分组码、集码、码子、监督码元和信息码元等重要组成部分。其中最常用的纠删码分为级联低密度纠删码、无速率编码和RS纠删码,这些纠删码主要应用在计算机网络安全储存中,都具有较高的编解码效率,从而大幅度提升了网络的质量和安全性[7]。如图3-4 所示:

3 在计算机网络安全存储中加强云计算技术运用的策略

在科学技术全面发展的背景下,云计算技术的诞生和有效应用,在很大程度上促进我国社会经济的发展,并为人们的生活和工作带来较多的便利和价值,但同时也带来了一些问题,尤其是对网络安全储存的安全性和准确性。为了有效应用云计算技术,发挥出云计算技术的作用和价值,必须要掌握云计算技术的应用方法,这样才能有效提高计算机网络安全储存的安全性和准确性,并提高云计算技术的作用和价值。

3.1 在可取回性证明算法中加入冗余编码与纠删码

可取回性证明算法在计算机网络储存中主要是用来处理和验证相关数据信息。在可取回性证明算法中通过加入冗余纠错编码,实现对用户身份的准确验证,从而保障了网络数据信息的安全性。同样数据信息查询必须要进行云端验证,只有通过验证,才能实现查询数据信息的操作,并确认云端数据是否安全。如果用户在数据信息查询时,无法通过云端验证,则不能进行对应的数据信息查询操作,同时还会导致文件损坏,此时文件的恢复至关重要,可取回性证明算法可有效恢复因无法通过验证的数据信息。可恢复的数据信息必须要在可取回范围内,同时使用冗余编码对损坏数据进行二次利用,从而确保数据信息的完整性和安全性,可取回性证明发生具有较高的数据恢复效果[8]。另外,还能有效检验云端数据信息是否完整,并准确定位错误数据,分析出具体的地点。数据的恢复离不开冗余编码技术和纠删码技术的有效使用,并保证了系统的安全性和稳定性。可取回性证明算法基本都是根据用户需求,选择或者建立对应的安全机制和安全服务类型,满足用户的安全技术要求,构建出一套完善的网络安全信息系统。

3.2 在用户端和云端中应用

MC-ROMC-R对提高数据管理效率和数据信息控制效果具有重要作用,因此在计算机网络安全储存中有效应用OMC-R策略意义重大。(1 )首先使用MC公钥密码算法加密。在计算机网络安全储存中应用云计算机技术,就会有效降低数据信息的伪装性,此时可借助MC公钥密码算法,提高云端数据信息的伪装性,实现对隐藏模块、标记模块、行为模块的有效伪装,实现提高数据信息安全性的目标[9]。(2 )然后计算云端数据,前提是加密和校验核心数据,防止在应用过程中出现顺号问题。加密模版和解密模版是云端算法的主要模版,先根据系统指令操作,然后使用MC公钥密码算法加密技术,实现对数据的保存、加密,并将秘钥上传到云端中,接着云端对其进行二次加密处理。在使用这些数据时,使用加密程序用秘钥打开所需数据,在使用解密程度解除加密数据,用户则可以正确使用对应的数据[10]。

云计算技术及其应用范文5

云计算已经广泛应用于信息技术教学中,但是在实际应用中仍存在不少问题,应引起重视。

关键词

云计算;信息技术;教学资源

1云计算在信息技术教育教学中的应用情况

在信息技术迅速发展的当今,云计算作为大数据时展的必然产物之一,给人们的生产生活带来极大的方便。云计算一词最初是由Google提出来的,是一个能够密切地将大数据充分结合在一起,实现系统资源内部整合,使用性能比较大的应用模式。相比国外发达国家,云计算在我国发展时间比较短。2009年,云计算技术开始进入我国教育领域,这一发展给我国信息技术教育教学的发展带来巨大的变革。具体而言,云计算使我国的信息技术教育教学从计算机辅助教学走向云计算辅助教学的时代。云计算在信息教育教学中的应用能够最大限度整合教学资源,为教师构建创新型、个性化的教学环境,能够有效实现师生之间的互动与知识的实践,有效提高教学的质量和学习的效率。近年来,云计算被越来越多的教育机构用于信息技术教育教学中,在实际的应用中有着很大的进步,但是不可忽视的是其应用发展存在一些缺点。云计算在我国信息技术教学中的最初应用是在2010年上海云未科技公司建设的云教育网,该教育网的涵盖面比较广,所涉及的用户也比较多。该平台一个最大的优势是不同下载客户端可以直接通过网页进行浏览,学生可以通过观看在线教学视频以及共享在线教学资源等,加强对信息技术教育教学的应用,给信息技术教育教学的运用带来了极大的方便。2011年,华为公司的“教育云”为广州市教育局提供了教育云平台,实现了大范围的教育资源共享。尤其是在信息技术教育教学中,此种平台的设计能够将各种有效资源集中在一起,极大地扩展了教学终端。在具体的应用中,学校可以通过多媒体教学、3D课件教学、移动教学等不同的方式,为学生提供不同的教学终端服务,从而满足在教学实际中根据不同需求进行教学方案的选择。2014年,能力天空教育构建的云计算教育平台及Able-sky,是一种全新的以高校为建设对象的云教育平台,而且其现今已经与全国1100多所高校实现了教学合作。此平台的运行依赖的是全国800多台云计算服务器,能够有效地实现资源的整合与共享,并有效借鉴国外优秀的教育经验,对教育教学的发展具有重大的促进作用。其在信息技术教育教学中的应用,可以为学生提供大规模的资源数据库,能够有效地结合信息社会发展的实际状况发展设计自己的教学模式。

2云计算的概念

广义的云计算指的是一种服务的交付和使用模式,即用户可以通过网络按照需要,用便于扩展的方式或者方法来获取自己所需的服务。狭义的云计算指的是以IT为基础设施的交付和使用模式,用户可以通过网络按照需要,同样是用便于扩展的方式或方法获得自己所需的资源。总体来讲,云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物。这种服务模式具有虚拟化的特征,虽然规模比较大,但是其安全性是非常高的。此外,云计算是一个动态的计算体系,能够不断根据需要进行动态变化,并且根据一定的计算模式分配资源。

3云计算在信息技术教育教学应用中存在的主要问题和对策

信息技术教育教学作为现今培养人才的一个重要发展方向,在实际开展过程中应积极面向时代的发展变化,不断获取新的教学方法及教学技术,向学生输送应用性较强的信息技术。云计算在信息技术教育教学实际应用中在很大程度上带来极大的方便,实现了信息技术教育教学资源的共享,并且能够有效根据不同地区不同学生的实际需要展开有效的教学服务。但是在实际的应用中也存在一些缺点,具体如下。1)教学资源分配不均。目前基于云计算的信息技术教育教学平台的构建一般集中在北上广地区,这些地区的经济发展水平高,教育水平高,教育资源丰富。虽然在其他地区云计算也开始应用,但是一般是在知名学校中。除此之外,经济欠发达地区以及知名度不高的学校,运用云计算进行教育教学的资源就显得非常欠缺。2)教学资源更新成本高且更新速度慢。云计算作为一种信息化时展的产物,在实际的应用中必须根据信息技术的发展不断实现更新。云计算在信息技术教育教学中的应用必须配备相应的电脑设备和实验室,一次性投资成本比较大,所以过快的更新速度将会给学校使用云计算平台造成很大的经济负担。3)云计算在信息技术教育教学中的使用迄今为止还未有统一的标准和实现方式。现今我国对于云计算教育平台的研究与发展更多集中在理论教育方面,在实际教育平台的建设中存在严重的不足。因此,云计算教育教学平台应有效实现教育资源的整合与发展,在现有资源的基础上进行资源的再开发与建设,实现全部资源的利用,并且能够有效与云计算实现整合发展。云计算在信息技术教育教学中的应用是今后教育改革及教育现代化发展的必要趋势,所以教育教学机构必须有效分析现今云计算在教育教学中应用的实际状况,采取有效的对策,实现云计算在信息技术教育教学中真正成为必不可少的辅助教学手段。1)加强整体规划,做好教育教学资源的有效分配。政府及相关管理机构必须针对现今云计算在教学中的具体应用状况,结合不同地区及不同教育机构的实际情况加强整体的建设规划,建立能够有效实现教学资源有效分配的整体实施方案,坚决避免云计算在教育教学中使用的边缘化。2)加强云计算信息技术教育教学与企业研发的合作,这样一方面企业可以为云计算提供充足的资金,实现机器及相关设备的更新,且企业可以将最新研发的云计算教育平台在教学机构中首先进行试用;另一方面,云教学机构可以为企业的研发合作提供科研教学平台,实现人才及科研资源的共享,也可以有效解决教育教学资金不足的问题。3)加强云计算环境的建设,设计能够统一实现的标准和方式。鉴于各地教学水平发展的不平衡,相关管理机构可以根据不同地区的发展实行“划片建设”,加强云计算环境的建设,以此来实现云计算在信息技术教育教学中统一标准的建立。

4小结

综上所述,云计算在教育教学中的应用是现今及今后信息化教学中应用的必然趋势,教育教学管理机构必须要根据不同地区教学资源的分布情况,对教学资源进行合理整合,以扩大云计算在信息技术教育教学中的应用范围。

作者:柯丽意 单位:温州市黄龙第二小学

参考文献

云计算技术及其应用范文6

【关键词】虚拟化技术;云计算;企业;应用;发展

【中图分类号】G623.58 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2012)11-0137-01

在计算机方面虚拟化通常是一个广义的术语,它的虚拟性主要体现在计算机元件一般并不是在现实基础上而是在虚拟的基础上运行的。虚拟化技术不仅对硬件容量的扩大有重要作用,而且能够使软件的重新配置过程得到简化。单CPU模拟可以与多CPU并行,是CPU的虚拟化技术一个显著特点,它不仅能够允许在一个平台上对多个操作系统同时运行,另一方面可以使应用程序运行在互相独立的空间不被彼此影响,对计算机工作效率的提高有显著作用。而作为IT产业的又一次的成功变革,云计算的产生是伴随着互联网技术、分布式技术及虚拟化技术与处理器技术的发展而出现的。使计算从远程服务器或本地计算机中集中分布在一定量的分布式计算机上,是云计算的基本原理。从某种层面上来说,支撑云计算的最重要的技术基石就是虚拟化,因此,虚拟化与云计算是相辅相成的。在云计算中几乎所有的部署环境与物理平台都对虚拟平台的迁移和备份以及扩展等有所依赖。甚至可以说云计算的各种操作都要通过虚拟化的层次才能完成,云计算中很大部分的硬软件对虚拟化在一定条件下都能支持,从各种技术的发展来看,过不了多久就能实现各种资源在物理平台上的透明运行,在资源上实现自动化分配。在现代这个信息化飞速发展的社会,信息化建设对企业来说,是影响其生存与发展的一大因素。在云计算出现之前,由于资金、人力等方面的不足限制,一些中小企业在信息化建设上上仍然面临不少问题。虚拟化技术及云计算的产生与发展,给众多中小企业的在信息化建设上又多提供了一项选择。目前,虚拟化技术及云计算在企业中的应用,领先的有谷歌、雅虎、微软、亚马逊、IBM、Sun等。虚拟化技术及云计算在解决企业信息化建设中有很多优势,被广泛应用在各个领域。

1.在降低企业信息化成本中的应用

虚拟化技术及云计算模式与传统11r模式有着明显的区别,虚拟化技术及云计算包括

弹性收缩、按使用量收费及快速部署和资源抽象四个显著特征。依据访问用户数量的多少,云计算可以相应对对包括中间件应用、带宽、CPU及存储等IT资源进行增减,以使IT资源在规模上可以进行动态的伸缩,依靠用户需要可以进行资源等及时陕速的部署,对其规模变化的满足有重要作用。云计算的特点主要有先期成本低、虚拟化技术及按需、升级便利等。此外,由于其基础设施的租用性,云计算的应用将会使企业在运营管理成本有很大节省,大大缩减了企业在服务器、机房电力和制冷等方面的开支。虚拟化技术及云计算在企业信息化的应用中首先是根据企业自身信息系统的需求或直接购买或委托开发商开发,置购服务器等软硬件设施,采用企业自己建设、自己维护的信息化建设模式,在自己的服务器上部署自己的软件系统。虽然,虚拟化技术及云计算这种应用方式可能会使企业承担一定的IT投资风险很购置与维护费用,但毕竟只需要购置一次,无需再购买其他软件产品,在人力维修更新等方面也不用再花费大量人力物力等,解决了企业信息化建设成本高的问题。

2.在企业平台丰富、性能与信息化实施效率以及软件功能集成上的应用

虚拟化技术及云计算,带有庞大的平台和商性能的服务器集群,可以把各种资源整合在“云”中。尤其是云计算,能够给一些资金不足的中小企业同样体验到性能先进而又丰富的大型系统平台以及重要的信息资源在企业中的应用。在之前信息化发展的传统环境下,一般只有大型的企业集团与重要客户才能用到这些重要的平台与资源。可以说,虚拟化技术及云计算在企业中的应用,拉小了大企业与中小企业之间先进信息化与资金的差距。虚拟化技术及云计算所采用的架构是一种高可靠器集群数据中心架构,对系统可以实施动态更新、负载均衡,通过SSL安全套接层进行加密传输,实现安全身份远程校验,对一些中小企业来说安全性与可靠性会更高。除此之外,虚拟化技术及云计算在企业中应用是可以满足其不同业务多种多样的发展需要,甚至能够依据条件量身定制各种软件应用服务,有助于企业因盗版问题而牵扯的知识产权问题的克服与解决,有效提高信息化实施效率,避免“信息孤岛”的出现。

3.在企业创新与电子商务能力提高以及扩展性方面的应用